白鱔泥田不同施肥處理地表徑流氮磷流失量與稻谷產量差異

茍偉銘

(安順市西秀區土壤肥料站，貴州 安順 561000)

水稻種植因泡田棄水，或遇降雨及灌溉，使施入稻田的氮、磷養分通過水循環流失，進入周圍水體，是導致我國南方河湖水質富營養化、水環境質量下降的主要物質，水稻種植施肥管理不合理已成為南方稻區農業面源污染的主要來源[1-3]。因此，合理水稻施肥，做好稻田養分管理，對減少稻田氮磷流失，維持水稻產量水平和改善農業生態環境具有重要意義。水稻地表徑流是造成氮、磷流失的主要途徑，但不同區域、不同種植模式、不同土壤、不同施肥量和施肥方法的氮、磷流失特征都有較大差異[4-10]。貴州作為我國喀斯特地貌與山地丘陵面積占比大的農作物種植大省，水稻常年種植面積在1 000萬m2以上，化肥用量占全省農作物生產總化肥用量的比重較高；白鱔泥田是我國南方喀斯特地貌山地丘陵區分布較廣、面積較大的一個典型水稻土種，其中貴州9個市(州)均有分布，面積達25.353萬m2。為此，掌握典型水稻土白鱔泥田一季中稻種植模式下不同施肥管理的地表徑流氮磷養分流失與稻谷產量變化特征和規律，為科學評估施肥管理氮磷排放對環境與稻谷產量的影響提供有效依據，是保證水稻穩定增產與減少面源污染的重要基礎工作。

1 材料與方法

1.1 監測點概況

監測點位于東經106°6′43.53″、北緯26°17′34.83″的貴州省安順市西秀區七眼橋鎮雷屯村，海拔1 320 m，屬亞熱帶季風濕潤氣候，地貌類型為丘陵，地形為平地，土壤為白鱔泥田，質地中壤，0～20 cm耕層土壤pH 6.59、有機質46.43 g/kg、全氮2.75 g/kg、全磷1.11 g/kg、全鉀12.15 g/kg、有效磷27.37 mg/kg、有效鉀131.89 mg/kg，利用方式為雜交稻-冬季休閑，水稻種植品種為岡優881。

1.2 施肥設計

試驗設3個施肥處理，每處理3次重復，隨機區組排列。

處理1(CK，常規施肥)：施肥量與施肥方法參照當地農民習慣設計，為667 m2施尿素15 kg+鈣鎂磷肥30 kg+氯化鉀4.5 kg，其中：氮肥80%作基肥、20%作分蘗肥，磷、鉀肥100%作基肥。

處理2(KF，優化施肥)：為667 m2施尿素12.5 kg+鈣鎂磷肥20 kg+氯化鉀8 kg，其中：氮肥50%作基肥、25%作分蘗肥、25%作穗肥，磷肥100%作基肥，鉀肥60%作基肥、40%作穗肥。

處理3(BMP，優化施肥+稻草還田)：667 m2氮、磷、鉀肥施用量和分配與處理2相同，稻草還田是將小區上年產出的全部稻草粉碎至長0.1 m左右，翻壓覆土。

試驗各處理水稻采用旱育秧寬窄行拉繩栽秧，密度12 356穴/667m2，試驗施肥方法、耕作方式、灌溉排水等各項農藝措施都按當地常規。

1.3 試驗方法

按照《全國農業面源污染監測網國控監測點項目——農田氮磷地表徑流流失監測技術規范》在田間修建監測點共設9個小區，每小區長5 m、寬8 m、面積40 m2，每小區配套修建1個長1.5 m、寬0.93 m、高1.3 m、體積1.81 m3的徑流水收集池。

在降雨或排水產生徑流后，測量徑流水量，采集徑流水樣，測定徑流水中總氮、硝態氮、銨態氮、總磷、可溶性磷等的含量。其中：總氮用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法、硝態氮用紫外分光光度法、銨態氮用納氏試劑比色法、總磷用鉬酸銨分光光度法、可溶性磷用過硫酸鉀氧化-鉬藍比色法測定。

1.4 數據計算與分析

地表徑流各指標的流失量按如下公式計算：

式中：P為氮(或磷)流失量,Ci為第i次徑流水中氮(或磷)的濃度；Vi為第i次徑流水的體積。

監測期內各次徑流水中氮、磷濃度與徑流水體積乘積之和，等于監測期內以地表徑流途徑流失的氮、磷量。

稻谷產量以各處理全區收割稱重折產。

采用EXCEL進行數據整理，用田間試驗數據分析軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 各處理地表徑流氮的流失量差異

2.1.1 總氮 由表1可見，2017-2019年總氮流失量CK處理為0.102 9～0.191 6 kg/667m2，3年平均為0.152 1 kg/667m2,年際間相差0.089 kg/667m2；KF處理為0.089 3～0.180 5 kg/667m2，3年平均為0.126 6 kg/667m2，年際間相差0.091 2 kg/667m2；BMP處理為0.098 0～0.161 5 kg/667m2，3年平均為0.123 6 kg/667m2，年際間相差0.063 5 kg/667m2。總氮流失量各處理年際間差異較大。3個處理的年平均總氮流失量是BMP處理較CK處理少0.028 5 kg/667m2、KF處理較CK處理少0.025 5 kg/667m2、BMP處理較BMP處理少0.003 0 kg/667m2，但處理間差異不顯著。

2.1.2 硝態氮 由表1可見，2017-2019年硝態氮流失量CK處理為0.027 4～0.057 6 kg/667m2，3年平均為0.037 8 kg/667m2；KF處理為0.015 4～0.035 5 kg/667m2，3年平均為0.023 2 kg/667m2；BMP處理為0.018 1～0.029 5 kg/667m2，3年平均為0.023 0 kg/667m2。3個處理的年平均硝態氮流失量BMP處理較CK處理少0.014 8 kg/667m2，KF處理較CK處理少0.014 6 kg/667m2、BMP處理較KF處理少0.000 2 kg/667m2，但處理間差異不顯著。

硝態氮/總氮CK處理為14.30%～35.60%，3年平均為25.83%；KF處理為8.53%～32.30%，3年平均為20.63%；BMP處理為11.21%～26.50%，3年平均為19.85%。3個處理的年平均硝態氮/總氮BMP處理較CK處理低5.98百分點，KF處理較CK處理低5.20百分點，BMP處理較KF處理低0.78百分點，但處理間差異不顯著。

2.1.3 銨態氮 由表1可見，2017-2019年銨態氮流失量CK處理為0.011 5～0.042 5 kg/667m2，3年平均為0.025 6 kg/667m2；KF處理為0.007 9～0.020 9 kg/667m2，3年平均為0.014 2 kg/667m2；BMP處理為0.009 9～0.015 8 kg/667m2，3年平均為0.013 1 kg/667m2。3個處理的年平均銨態氮流失量BMP處理較CK處理少0.012 5 kg/667m2，KF處理較CK處理少0.011 4 kg/667m2，BMP處理較KF處理少0.001 1 kg/667m2，但處理間差異不顯著。

表1 2017-2019年白鱔泥田不同施肥處理的地表徑流氮、磷流失量

銨態氮/總氮CK處理為11.18%～26.27%，3年平均為16.45%；KF處理為4.38%～19.02%，3年平均為12.95%，BMP處理為6.13%～16.12%，3年平均為11.49%。3個處理的年平均銨態氮/總氮BMP處理較CK處理低4.96百分點，KF處理較CK處理低3.50百分點，BMP處理較KF處理低1.46百分點，但處理間差異不顯著。

2.2 各處理地表徑流磷的流失量差異

2.2.1 總磷 由表1可見，2017-2019年總磷流失量CK處理為0.005 9～0.028 9 kg/667m2，3年平均為0.019 0 kg/667m2，年際間相差0.023 kg/667m2；KF處理為0.005 3～0.019 3 kg/667m2，3年平均為0.012 9 kg/667m2，年際間相差0.014 kg/667m2；BMP處理為0.005 3～0.025 7 kg/667m2，3年平均為0.016 4 kg/667m2，年際間相差0.020 4 kg/667m2。總磷流失量各處理年際間差異較大。3個處理的年平均總磷流失量BMP處理較CK處理少0.002 6 kg/667m2，KF處理較CK處理少0.006 1 kg/667m2，BMP處理較KF處理多0.003 5 kg/667m2，但處理間差異不顯著。

2.2.2 可溶性磷 由表1可見，2017-2019年可溶性磷流失量CK處理為0.002 8～0.014 5 kg/667m2，3年平均為0.007 2 kg/667m2；KF處理為0.001 9～0.009 6 kg/667m2，3年平均為0.004 5 kg/667m2；BMP處理為0.002 3～0.012 9 kg/667m2，3年平均為0.006 1 kg/667m2。3個處理的年平均總磷流失量BMP處理較CK處理少0.001 1 kg/667m2，KF處理較CK處理少0.002 7 kg/667m2，BMP處理較KF處理多0.001 6 kg/667m2，但處理間差異不顯著。

可溶性磷/總磷CK處理為19.28%～50.17%，3年平均為38.97%；KF處理為13.38%～49.74%，3年平均為34.25%；BMP處理為17.49%～50.19%，3年平均為37.03%。3個處理的年平均可溶性總磷/總磷BMP處理較CK處理低1.94百分點，KF處理較CK處理低4.72百分點，BMP處理較KF處理高2.78百分點，但處理間差異不顯著。

2.3 各處理的稻谷產量差異

由表2可見，2017-2019年稻谷產量CK處理為527.0～563.0 kg/667m2，3年平均為540.0 kg/667m2，年際間相差36.0 kg/667m2；KF處理為552.7～619.6 kg/667m2，3年平均為579.2 kg/667m2，年際間相差66.9 kg/667m2；BMP處理為583.0～623.2 kg/667m2，3年平均為598.4 kg/667m2，年際間相差40.2 kg/667m2。稻谷產量年際間各處理差異不大。3個處理的年平均稻谷產量BMP處理較CK處理多58.4 kg/667m2，KF處理較CK處理多39.2 kg/667m2，BMP處理較KF處理多19.2 kg/667m2，BMP處理與CK處理差異顯著,與KF差異不顯著，KF處理與CK處理差異不顯著。

表2 2017-2019年白鱔泥田不同施肥處理的稻谷產量

3年中稻谷產量BMP處理較CK處理增產率保持在10%以上，而KF處理較CK處理增產率呈下降趨勢，說明稻草還田有利于穩定稻谷產量。

3年中各處理稻谷產量均是地表徑流氮磷流失量相對較低的2017年高于相對較高的2018年和2019年，說明地表徑流氮磷流失量越多稻谷產量越低。

3 小結

通過2017～2019年對安順市西秀區典型水稻土白鱔泥田一季中稻模式下不同施肥處理的地表徑流氮磷流失量與稻谷產量差異分析顯示：地表徑流氮磷流失量年際間差異較大，氮流失形態是硝態氮高于銨態氮，可溶性磷占總磷的比例年度間差異也較大；3年平均氮磷流失總量是667 m2施尿素15 kg+鈣鎂磷肥30 kg+氯化鉀4.5 kg處理(CK)>尿素12.5 kg+鈣鎂磷肥20 kg+氯化鉀8 kg處理(KF)>尿素12.5 kg+鈣鎂磷肥20 kg+氯化鉀8 kg+稻草100%粉碎還田處理(BMP)，但處理間差異不顯著；各處理稻谷產量年際間差異不大，但呈隨地表徑流氮磷流失量增加而下降趨勢，3年平均是CK